循环水养殖生物滤池中氨氮降解微生物的分离鉴定及其水处理效果研究

摘要

工厂化循环水养殖系统的发展为解决世界范围内的水资源枯竭、水产品安全等问题提供了一条思路。水处理技术作为循环水养殖系统的关键环节，决定了整个系统的运行状态。以生物滤池为载体的生物处理技术对氨氮、亚硝酸盐的去除效果显著，但生物滤池中微生物复杂多样，其群落结构和作用方式犹如黑箱。本实验从东方海洋三文鱼循环水养殖系统、莱州明波云纹石斑和珍珠龙胆循环水养殖系统中生物滤池中采集生物膜，通过微生物富集培养、分离纯化，分别从三文鱼循环水养殖系统中得到3株细菌、云纹石斑循环水养殖系统中得到5株细菌、珍珠龙胆循环水养殖系统中得到6株细菌，将14株细菌先进行革兰氏染色初步鉴定，排除阳性菌后通过16SrRNA基因序列分析法对细菌进行鉴定。结果表明鉴定细菌分属于Labrenzia aggregata、Acinetobacter venetianus、Massiliasuwonensis、Sinomicrobium oceani四个种，分别为三文鱼系统1株(Labrenziaaggregata)，云纹石斑系统2株(Labrenzia aggregata，Acine tobactervene tianus），珍珠龙胆系统4株(Labrenzia aggregata，Acinetobactervenetianus，Massilia suwonensis，Sinomicrobium oceani)。
　　为探究所分离鉴定细菌的污水处理效果，选取云纹石斑系统中的2株细菌进行实验。实验共分两项，首先探究模拟生物滤池中不同浓度微生物对氨氮的处理效果。实验于玻璃水槽中进行，槽中加入人工配制的模拟养殖污水，水温25℃±1℃，pH7.5，将两个实验组Labrenzia aggregata和Acinetobactervenetianus（以下简称菌L和菌A）5ml、10ml、20ml菌液分别加入6组水槽中，两株菌每个浓度均设置三个平行，空白组加入20ml生理盐水，实验周期27天，每两天对水中氨氮、亚硝酸盐含量进行测定。实验结果如下:在加入两株细菌后，水体中氨氮都呈下降趋势，且在实验周期结束时，各浓度实验组氨氮、亚硝酸盐最终值没有显著性差异（P＞0.05），20ml菌液L前期氨氮去除速率大于5ml和10ml，菌液A5ml和20ml氨氮曲线下降趋势大致相同，两株菌的氨氮去除效率比空白组提高了25％-34％，总的来说三个浓度的两种菌对水体中氨氮去除效果大致相同，20ml菌液反应速度较快，5ml、10ml节约成本，可根据实际情况选取适宜浓度。
　　第二项实验内容为探究模拟生物滤池中单菌株与混合菌水处理效果。实验于室内循环水系统中进行。水槽中加入模拟养殖污水，水温25℃±1℃，pH7.5，系统循环时间为35min。三个实验组分别为20ml菌液L、20ml菌液A和(10ml菌L+10ml菌A)的混合液，将以上培养液加入三组水槽中，每组均包括三个平行，空白组加入20ml生理盐水，实验周期19天，每两天对水中氨氮、亚硝酸盐含量进行测定。实验结果如下:加入细菌后，混菌水体中氨氮始终呈下降趋势，下降趋势及速度都好于两单菌实验组。到实验周期结束时，三组水体中氨氮、亚硝酸盐含量存在显著性差异（P＜0.05），混菌氨氮去除效率比空白组提高了45％，在去除速度和效果上明显优于单菌，说明同一系统中两株细菌在水质净化方面起协同作用。
　　实验结果对了解生物滤池中细菌作用方式、维持生物滤池正常高效运行具有一定现实意义，也为优化生物滤池水处理能力提供了理论依据。

目录

声明

摘要

0 引言

1 循环水系统概述

1．1 循环水养殖系统构成

1．1．1 养殖车间

1．1．2 养殖池

1．1．3 物理过滤装置

1．1．4 生物过滤装置

1．1．5 消毒杀菌装置

1．2 养殖污水处理方式

1．2．1 循环水养殖中主要污染物

1．2．2 循环水养殖中污染物主要处理方式

2 硝化细菌及其水处理作用研究现状

2．1 硝化细菌概述

2．2 硝化细菌的富集

2．3 硝化细菌的分离纯化

2．4 硝化细菌的鉴定

2．5 硝化细菌的计数

2．6 硝化细菌的保藏

2．7 生物滤池中硝化细菌种类

2．8 硝化细菌对养殖污水处理效果

2．9 研究展望

3 循环水养殖系统中降解氨氮微生物的分离鉴定

3．1 材料与方法

3．1．1 实验材料与仪器

3．1．2 培养基制备

3．1．3 实验方法

3．1．4 分析方法

3．2 实验结果

3．2．1 细菌富集培养

3．2．2 细菌分离纯化

3．2．3 16SrRNA鉴定

3．3 分析与讨论

4 循环水条件下微生物水处理效果研究

4．1 模拟生物滤池中不同浓度微生物对氨氮处理效果

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验方法

4．1．3 分析方法

4．1．4 实验结果与讨论

4．2 模拟生物滤池中单菌株与混合菌水处理效果

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验方法

4．2．3 分析方法

4．2．4 实验结果与讨论

4．3 总结与展望

5 结语

参考文献

致谢

个人简历